JP2007319899A - Die forging method and forging die - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、型鍛造成形方法および鍛造型に関し、特に、ビレットを扁平に潰すつぶし工程と、潰されたビレットを荒地型で予備成形して粗形材とする荒地工程と、粗形材を仕上型で所定形状に仕上る仕上工程と、を行う型鍛造成形方法、および、ビレットを扁平に潰すつぶし型と、潰されたビレットを予備成形して粗形材とする荒地型と、粗形材を所定形状に仕上る仕上型と、を備えてなる鍛造型に関するものである。 The present invention relates to a die forging method and a forging die, and in particular, a crushing process for flatly crushing a billet, a rough ground process for preliminarily forming a crushed billet with a rough ground mold, and a rough shaped material. A die forging and forming method for performing a finishing process to finish a predetermined shape with a mold, a crushing mold for flatly crushing a billet, a rough ground mold for preliminarily forming a crushed billet into a rough material, and a rough material The present invention relates to a forging die provided with a finishing die finished to a predetermined shape.
例えば、自動車部品の1つであるステアリングナックルや、クランクシャフト、コネクティングロッドなど、断面が円形でないか或は軸対象でない中実の異形部品を熱間型鍛造成形する場合、一般に、図1に参照されるように、棒状または線状の素材を適当な長さに切断して(S1)ビレットとし、このビレットを加熱してから(S2)、ビレットをつぶし型で扁平につぶすつぶし工程を行い(S3)、この扁平に潰されたビレットから仕上形状に応じた形状の粗形材を予備成形する荒地工程を行い(S4)、粗形材を仕上型で所定形状に仕上成形する仕上工程を行い(S5)、バリを取り除くトリミング工程を行い(S6)、最終的に検査を行っている(S7)。そして、従来の技術では一般に、図4の(a)に示すビレットW1を、図4の(b)に示すようにつぶし型1’の上型10’と下型11’との間でつぶし、図4の(c)に示すように荒地型2’の下型21’に位置決めして上型20’との間で予備成形する。また、仕上型においても、荒地型2’と同様に、粗形材を位置決めして仕上成形を行っている。
For example, when hot forging a solid deformed part with a non-circular cross section or non-axis target, such as a steering knuckle, a crankshaft, or a connecting rod, which is one of automotive parts, generally refer to FIG. As described above, a rod-like or linear material is cut into an appropriate length (S1) to form a billet, and after heating this billet (S2), a crushing step of crushing the billet flatly with a crushing mold is performed ( S3) A rough ground process is performed in which a rough shaped material having a shape corresponding to a finished shape is preformed from the flatly crushed billet (S4), and a finishing process is performed in which the rough shaped material is finish-molded into a predetermined shape with a finishing die. (S5) A trimming process for removing burrs is performed (S6), and an inspection is finally performed (S7). In the conventional technique, generally, the billet W1 shown in FIG. 4A is crushed between the
各工程を行うための従来の荒地型2’、仕上型など、鍛造型には、ビレットW1や粗形材をそれぞれ長手方向に位置決めするための位置決め部(たとえば、特許文献1を参照)や、ビレットや粗形材がそれぞれ型内で転がったり位置がずれないようにするための保持して径方向に位置決めするための保持部が設けられている。図4の(c)および図5〜図7に示された荒地型2’の下型21’には、位置決め部30が、ビレットW1の端面W1bに係合するようにインプレッションの長手方向端部またはその近傍に壁状に形成されており、また、保持部31が、ビレットW1を載置する位置に溝状に形成される。
Forging dies such as the
さらに、ビレットを鍛造型の設定された配置位置からずれないように保持するための別の従来の技術として、タービンブレード等の鍛造品を製造する鍛造用金型において、一対の型体が互いに接近、離間自在に設けられ、これらの型体の側方に、型体間に装填された鍛造素材を拘束する固定手段が進退可能に設けられたことを特徴とする鍛造用金型が知られている(特許文献2)。 Further, as another conventional technique for holding the billet so as not to deviate from the set position of the forging die, in a forging die for manufacturing a forged product such as a turbine blade, a pair of die bodies are brought close to each other. A forging die characterized in that it is provided so as to be separable and a fixing means for restraining the forging material loaded between the die bodies is provided on the side of the die bodies so as to be able to advance and retreat. (Patent Document 2).
しかしながら、上記従来の技術のうち、図4の(c)および図5〜図7に示したようにビレットW1や粗形材(以下の説明ではビレット31等という)の端面W1bを当接させる位置決め部30を設けた鍛造型にあっては、その位置決め部30の位置がインプレッションの端部またはその近傍に限定される。一方、ビレットW1等は、鍛造型のインプレッション内に十分に充満されるだけの長さを必要とする。したがって、ビレットW1等が位置決め部30に当接させることができる長さを必要とすることから、ビレットW1等を必要以上に長くしなければならず材料に無駄が生じ、歩留りを向上させることが困難であるという問題がった。また、溝状の保持部31を設けた鍛造型にあっても、かかる溝状の保持部31にビレットW1等の材料がとられることから、ビレットW1の径を必要以上に太くしなければならず材料に無駄が生じ、歩留りを向上させることが困難であるという問題がった。さらに、鍛造型の位置決め部30や保持部31では、ビレットW1等の材料が最も流動する部位となるため、かかる部位が速く磨耗することとなり、正確に位置決めすることができなくなり型寿命が短いなどの問題もあった。
However, in the above prior art, as shown in FIG. 4C and FIGS. 5 to 7, the positioning for contacting the end face W <b> 1 b of the billet W <b> 1 and the rough shape member (hereinafter referred to as billet 31). In the forging die provided with the
また、上記従来の技術のうち、特許文献2にあっては、互いに接近、離間自在に設けられた型体とは別に固定手段を設けることから、構造が複雑で、制御が煩雑となるだけでなく、型体を閉じるときには鍛造素材を拘束するための固定具を型体の間から抜き出す必要があることから、実際に鍛造素材を確実に拘束することは困難であるという問題があった。
Further, among the above conventional techniques, in
本発明は、上述した問題に鑑みてなされたもので、簡単な構成で、容易にかつ確実にビレット等を位置決めすることができる型鍛造成形方法および鍛造型を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object thereof is to provide a die forging method and a forging die that can easily and reliably position a billet or the like with a simple configuration.
請求項1の型鍛造成形方法に係る発明は、上記目的を達成するため、ビレットを扁平に潰すつぶし工程と、潰されたビレットを荒地型で予備成形して粗形材とする荒地工程と、粗形材を仕上型で所定の形状に仕上る仕上工程と、を行う型鍛造成形方法であって、前工程で、次工程の型に対して位置決め可能な位置決め形状をビレットまたは粗形材に成形することを特徴とするものである。
請求項2の鍛造型に係る発明は、上記目的を達成するため、ビレットを扁平に潰すつぶし型と、潰されたビレットを予備成形して粗形材とする荒地型と、粗形材を所定形状に仕上る仕上型と、を備えてなる鍛造型であって、前工程の型に、次工程の型に対して位置決め可能な位置決め形状をビレットまたは粗形材に成形する位置決め形状成形部を設けたことを特徴とするものである。
In order to achieve the above object, the invention related to the die forging method according to
In order to achieve the above object, the invention according to
請求項1の発明では、つぶし工程で荒地型に対して位置決め可能な位置決め形状をビレットに成形し、および/または、荒地工程で仕上型に対して位置決め可能な位置決め形状を粗形材に成形することにより、適切なボリュームの材料で容易にかつ確実にビレットおよび/または粗形材を位置決めすることが可能な型鍛造成形方法が提供される。
請求項2の発明では、つぶし型に、荒地型に対して位置決め可能な位置決め形状をビレットに成形する位置決め形状成形部を設け、および/または、荒地型に、仕上型に対して位置決め可能な位置決め形状を粗形材に成形する位置決め形状成形部を設けることにより、適切なボリュームの材料で容易にかつ確実にビレットおよび/または粗形材を位置決めすることが可能な鍛造型が提供される。
According to the first aspect of the present invention, a positioning shape that can be positioned with respect to the waste mold in the crushing process is formed into a billet, and / or a positioning shape that can be positioned with respect to the finishing mold is formed into a rough material in the roughing process. Thus, there is provided a die forging method capable of easily and reliably positioning a billet and / or a rough profile with an appropriate volume of material.
In the invention of
請求項1の発明によれば、前工程で、次工程の型に対して位置決め可能な位置決め形状をビレットまたは粗形材に成形する、という簡単な構成で、容易にかつ確実にビレット等を位置決めすることが可能な型鍛造成形方法を提供することができる。
請求項2の発明によれば、前工程の型に、次工程の型に対して位置決め可能な位置決め形状をビレットまたは粗形材に成形する位置決め形状成形部を設ける、という簡単な構成で、容易にかつ確実にビレット等を位置決めすることが可能な鍛造型を提供することができる。
According to the first aspect of the present invention, the billet and the like can be easily and reliably positioned with a simple configuration in which a positioning shape that can be positioned with respect to the mold of the next process is formed into a billet or a rough shape material in the previous process. It is possible to provide a die forging method that can be performed.
According to the second aspect of the present invention, it is easy with a simple configuration in which a positioning shape molding portion for molding a positioning shape that can be positioned with respect to the die in the next process into a billet or a rough shape is provided in the mold in the previous process. In addition, a forging die capable of positioning billets and the like reliably and reliably can be provided.
本発明の実施の一形態を、自動車部品の1つであるクランクシャフトなど、断面が異形部品を熱間型鍛造成形する場合により、図1〜3に基づいて詳細に説明する。なお、図において、同一符号は同様の部分または相当する部分に付すものとする。
本発明の型鍛造成形方法は、概略、ビレットW1を扁平に潰すつぶし工程(S3)と、つぶされたビレットW1を荒地型2で予備成形して粗形材とする荒地工程(S4)と、粗形材を仕上型で所定の形状に仕上る仕上工程(S5)と、を行うものであって、つぶし工程(S3)で荒地型2に対して位置決め可能な位置決め形状W1aをビレットW1に成形し、および/または、荒地工程(S4)で仕上型に対して位置決め可能な位置決め形状を粗形材に成形するものである。
また、本発明の鍛造型は、概略、ビレットW1を扁平につぶすつぶし型1と、つぶされたビレットW1を予備成形して粗形材とする荒地型2と、粗形材を所定形状に仕上る仕上型と、を備えてなり、つぶし型1に、荒地型2に対して位置決め可能な位置決め形状W1aをビレットW1に成形する位置決め形状成形部15を設け、および/または、荒地型2に、仕上型に対して位置決め可能な位置決め形状を粗形材に成形する位置決め形状成形部を設けたものである。
An embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 3 by a case where a deformed part having a cross section such as a crankshaft which is one of automobile parts is subjected to hot die forging. In the drawings, the same reference numerals are given to the same or corresponding parts.
The die forging method of the present invention is roughly divided into a crushing step (S3) for flatly crushing the billet W1, a wasteland step (S4) for preliminarily molding the crushed billet W1 with a
Further, the forging die of the present invention is roughly finished by a crushing
図1に示すように、この実施の形態では、素材を適当な長さに切断してビレットW1を成形し、所定の温度に加熱して、つぶし工程、荒地工程、仕上げ工程を順次行って、バリをトリミングして、検査を行う。 As shown in FIG. 1, in this embodiment, the material is cut into an appropriate length to form a billet W1, heated to a predetermined temperature, and a crushing process, a wasteland process, and a finishing process are sequentially performed. Trim burr and inspect.
つぶし型1は、図2および図3の(a)、(b)に示すように、相対的に近接・遠退する上型10と下型11により構成されており、下型本体12の両端には昇降移動可能に支持台13が設けられており、支持台13の下方にはこれを上昇させるよう付勢するばねなどの弾性体14が設けられている。両支持台13、13にはビレットW1の端部をそれぞれ支持する支持部13aが凹設されている。また、下型本体12の上面には、荒地型2の突出する部分22(図3の(c)を参照)と対応する位置決め形状W1aを形成するための位置決め形状形成部としての凸部15が設けられている。上型10の下面は、荒地型2に送られるビレットW1の形状に応じて、たとえば平面状や凹溝など、適当に成形されている。なお、図2では、上型10と下型11の構成を説明するために位置をずらして示したが、上型10と下型11は図3の(a)、(b)に示したように、相対向して配置される。
As shown in FIGS. 2 and 3 (a) and 3 (b), the crushing
図3の(a)に示すように、下型11の支持台13の支持部13aにビレットW1の両端を支持し、上型10を下型11に対して相対的に下降させてつぶし工程を行うと、上型10によりビレットW1が押圧されて弾性体14の付勢に抗してビレットW1を支持している支持台13が下降し、図3の(b)に示すように、ビレットW1の下面には下型本体12の上面に設けられた凸部15により荒地型2の突出する部分22と対応して位置決め形状としての凹部W1aが形成されることとなる。この凹部W1aは、荒地型2に対してビレットW1を位置決めする位置決め形状を構成する。なお、下型本体12に設けられる凸部15は、荒地型2の突出する部分22に係合させることができる程度の凹部W1aをビレットW1に形成し得るように、所定の高さで、かつ、突出する部分22よりも僅かに大きく形成されている。また、下型本体12に設けられる凸部15は、従来の技術(図4の(c)を参照)のように荒地型2に対してビレットW1を位置決め部に当接させるべく一端側に偏在させることなく、図3の(c)に示すように荒地型2の中央にビレットW1を位置決めすることができるように、荒地型2の適当な位置に突出した部分22と対応して配置されている。凸部15の形状は、ビレットW1を位置決めするための利用される荒地型2の突出した部分22に応じて、適当に形成することができる。
3A, both ends of the billet W1 are supported by the
前工程であるつぶし工程で位置決め形状としての凹部W1aが形成されたビレットW1は、次に図3の(c)に示すように後工程である荒地工程を行うための荒地型2に移動さされ、その凹部W1aが荒地型2の下型21の突出した部分22に係合されることにより位置決めされる。この状態で、荒地型2の上型20を下型21に対して相対的下降させてプレスする荒地工程を行うと、ビレットW1が移動することなく適切な位置に保持され、適切なボリュームに設定されたビレットW1の材料が荒地型2のインプレッションに応じて流動して塑性変形され、所定形状の粗形材が形成されることとなる。
The billet W1 in which the concave portion W1a as the positioning shape is formed in the crushing process which is the previous process is then moved to the
なお、この実施の形態においては、荒地型2の下型21の突出した部分22にビレットW1の凹部W1aを係合するよう構成した場合により説明したが、本発明はこの実施の形態に限定されることはなく、ビレットW1に荒地型2の凹部23と対応するよう凸部を形成して、このビレットW1の凸部を荒地型2の凹部23に係合することにより位置決めするよう構成することもできる。
In this embodiment, the case has been described where the recessed portion W1a of the billet W1 is engaged with the protruding
また、必要に応じて、後工程である仕上工程で粗形材を仕上型に送って位置決めする際に仕上型と係合する部分を形成するように、前工程で荒地型2にも粗形材に位置決め形状を形成するための部分を設け、荒地工程で粗形材に位置決め形状を形成することもできる。さらに、荒地工程(S4)および仕上工程(S5)は、それぞれさらに細分化された複数の工程により構成することもできる。
Further, if necessary, the
本発明では、従来の技術のようにビレットW1を偏在させて当接させるための位置決め部を設けたり、径方向に保持するための溝状の保持部を設ける必要がないため、ビレットを適切なボリュームに設定することができるので材料に無駄がなく、また、荒地型など鍛造型の摩耗を少なくすることができるので型寿命を延ばすことができる。 In the present invention, it is not necessary to provide a positioning part for unevenly contacting the billet W1 as in the prior art or to provide a groove-like holding part for holding in the radial direction. Since the volume can be set, there is no waste of material, and wear of a forging die such as a rough die can be reduced, so that the die life can be extended.
W1:ビレット、W1a:凹部(位置決め形状)、 1:つぶし型、 2:荒地型、 11:下型、22:突出した部分
W1: Billet, W1a: Concave part (positioning shape), 1: Crushing type, 2: Wasteland type, 11: Lower type, 22: Projected part
Claims (2)
前工程で、次工程の型に対して位置決め可能な位置決め形状をビレットまたは粗形材に成形することを特徴とする型鍛造成形方法。 Die forging that performs a crushing process for flattening the billet, a roughing process in which the crushed billet is preformed with a rough mold to form a rough shape, and a finishing process in which the rough shape is finished into a predetermined shape with a finishing die. A molding method,
A die forging method characterized by forming a positioning shape that can be positioned with respect to a die in the next step into a billet or a rough shape material in the previous step.
前工程の型に、次工程の型に対して位置決め可能な位置決め形状をビレットまたは粗形材に成形する位置決め形状成形部を設けたことを特徴とする鍛造型。
A forging die comprising: a crushing die for flatly crushing a billet; a rough die for preliminarily forming a crushed billet to form a rough shape; and a finishing die for finishing the rough shape material into a predetermined shape.
A forging die characterized in that a positioning shape forming part for forming a positioning shape that can be positioned with respect to a die in the next step into a billet or a rough shaped material is provided in the die in the previous step.
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CN113976788A (en) * | 2021-10-15 | 2022-01-28 | 山西豪钢重工股份有限公司 | Forging forming method for middle groove ledge |
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